[發(fā)明專利]一種智能型主從結(jié)合機(jī)械臂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011224658.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN112336462B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王榮軍;唐元龍;賈建強(qiáng);張晶;尹豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華志微創(chuàng)醫(yī)療科技（北京）有限公司
• 主分類號(hào): A61B34/37
• 分類號(hào): A61B34/37;A61B34/20;G10L15/22
• 代理公司: 北京知呱呱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 康震

1.一種智能型主從結(jié)合機(jī)械臂，包括導(dǎo)航臂主體(3)、臺(tái)車主體(6)、定位臂主體(8)和導(dǎo)向安裝座(14)，其特征在于：所述臺(tái)車主體(6)頂部的中央位置處固定安裝有第一轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(1)，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(1)的輸出端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(2)固定安裝有導(dǎo)航臂主體(3)，所述導(dǎo)航臂主體(3)遠(yuǎn)離第二轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(2)的一端固定安裝有連接座(4)，所述連接座(4)的外側(cè)固定安裝有連接法蘭(5)，所述連接法蘭(5)的內(nèi)部分別可拆卸安裝有安裝座主體(7)與導(dǎo)向安裝座(14)，所述安裝座主體(7)的底部固定安裝有定位臂主體(8)，所述定位臂主體(8)的底部固定安裝有第三轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(9)，所述第三轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(9)的側(cè)面固定安裝有連接塊(12)，所述連接塊(12)底部的側(cè)面固定安裝有第四轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(13)，所述第四轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)(13)的輸出端延伸出連接塊(12)的另一側(cè)固定安裝有安裝套(10)，所述安裝套(10)的底部固定安裝有注冊(cè)探針(11)，所述導(dǎo)向安裝座(14)遠(yuǎn)離連接法蘭(5)的一側(cè)固定安裝有滑軌主體(17)，所述滑軌主體(17)的底部固定安裝有第一調(diào)整座(16)，所述第一調(diào)整座(16)的內(nèi)部環(huán)繞安裝有導(dǎo)向套(19)，所述導(dǎo)向套(19)位置處第一調(diào)整座(16)遠(yuǎn)離滑軌主體(17)的一側(cè)活動(dòng)安裝有鎖緊套(24)，所述滑軌主體(17)的外側(cè)滑動(dòng)安裝有第二調(diào)整座(18)，所述第二調(diào)整座(18)的內(nèi)部固定安裝有導(dǎo)向探針(20)，且導(dǎo)向探針(20)延伸出導(dǎo)向套(19)的底部；利用導(dǎo)航臂主體與定位臂主體的配合使用建立手術(shù)臺(tái)車主體與病人之間的坐標(biāo)映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)手術(shù)機(jī)器人的導(dǎo)航定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型主從結(jié)合機(jī)械臂，其特征在于：所述滑軌主體(17)的表面均勻分布有刻度標(biāo)尺(23)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型主從結(jié)合機(jī)械臂，其特征在于：所述滑軌主體(17)位置處第二調(diào)整座(18)的背面轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有模塊鎖扭(22)，且導(dǎo)向探針(20)位置處第二調(diào)整座(18)的側(cè)面轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有鎖扭主體(21)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型主從結(jié)合機(jī)械臂，其特征在于：所述第一調(diào)整座(16)與滑軌主體(17)之間通過滑塊主體伸縮安裝，且滑軌主體(17)底部的正面轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有鎖緊旋鈕(15)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型主從結(jié)合機(jī)械臂，其特征在于：其使用方法包括如下操作步驟：

在人體手術(shù)部位周圍粘貼4個(gè)不位于同一平面的MARK點(diǎn)，然后固定臺(tái)車主體(6)與人體相對(duì)位置，將定位臂主體(8)安裝到連接法蘭(5)末端，拖動(dòng)導(dǎo)航臂主體(3)到達(dá)大概位置，利用定位臂主體(8)可精密轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)依次拾取4個(gè)MARK點(diǎn)坐標(biāo)，通過計(jì)算建立手術(shù)臺(tái)車主體(6)與病人之間的坐標(biāo)映射關(guān)系，從而得到手術(shù)靶點(diǎn)在臺(tái)車主體(6)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，設(shè)T1為導(dǎo)航臂主體(3)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，T2為定位臂主體(8)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，PO為目標(biāo)點(diǎn)在臺(tái)車主體(6)坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)向量，PA為目標(biāo)點(diǎn)在頭顱坐標(biāo)系下的坐標(biāo)向量，則：PA＝T1*T2*PO，T1,T2根據(jù)導(dǎo)航臂主體(3)及定位臂主體(8)關(guān)節(jié)數(shù)不同會(huì)有不同；卸除定位臂主體(8)，更換導(dǎo)向探針(20)，此時(shí)，帶有導(dǎo)向探針(20)的導(dǎo)航臂主體(3)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣為：T3＝T1*TM，其中，TM為導(dǎo)向探針(20)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，依據(jù)手術(shù)靶點(diǎn)坐標(biāo)規(guī)劃導(dǎo)航臂主體(3)位于X軸、Y軸、Z軸上的移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)的操作流程，控制導(dǎo)航臂主體(3)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到手術(shù)靶點(diǎn)位置。